Sink Finger Proteiner

Zinc finger (ZnF) proteiner er en massiv, mangfoldig familie av proteiner som tjener et bredt spekter av biologiske funksjoner. På grunn av deres mangfold er det vanskelig å komme opp med en enkel definisjon av hva som forener Alle znf-proteiner; den vanligste tilnærmingen er imidlertid å definere dem som alle små, funksjonelle domener som krever koordinering av minst en sinkion (Laity et al., 2001). Sinkionet tjener til å stabilisere integrasjonen av proteinet selv, og er generelt ikke involvert i bindende mål. «Fingeren» refererer til sekundære strukturer (α-helix og β-ark) som holdes sammen Av Zn-ion. Sinkfinger som inneholder domener tjener vanligvis som interaktorer, bindende DNA, RNA, proteiner eller små molekyler (Lekhet et al., 2001).

Znf-Proteinfamilier

Cys2His2 var det første domenet som ble oppdaget(Også Kjent Som Krü-type). Det ble først oppdaget som et gjentatt domene i Iiia transkripsjonsfaktor I Xenopus laevis (Brown et al., 1985; Miller et al., 1985). IIIA har ni repetisjoner av de 30 aminosyrene Som utgjør Cys2His2-domenet. Hvert domene danner en venstrehåndet sekundærstruktur, og koordinerer en zn-Ion Mellom to cysteinene På hårnålen med β og to histidiner i α-helix, derav navnet cys2his2 (Lee Et Al., 1989). Disse ligger er svært bevart, samt en generell hydrofob kjerne som gjør at helixen kan danne seg. De andre rester kan vise stor sekvensdiversitet (Michael Et al., 1992). Cys2His2 sink fingre som binder DNA har en tendens til å ha 2-4 tandem domener som en del av et større protein. Resterne av alfa-helikser danner spesifikke kontakter med et bestemt DNA-sekvensmotiv ved å «lese» nukleotidene i HOVEDSPORET AV DNA (Elrod-Erickson et al.(1996; Pavletich og Pabo, 1991). Cys2His2 proteiner er den største gruppen av transkripsjonsfaktorer i de fleste arter. Ikke-DNA-bindende proteiner kan ha mye mer fleksibel tertiær struktur. Eksempler På cys2his2-proteiner inkluderer Inhibitoren Av Apoptose (IAP) – familien av proteiner og CTFC-transkripsjonsfaktoren.

Treble clef fingre er en svært variert gruppe Av ZnF protiens både når det gjelder struktur og funksjon. Det som gjør dem til en familie er en delt fold i kjernen som ser litt ut som en musikalsk diskantskive, spesielt hvis Du knuser (Grishin, 2001). De fleste fingermotiver med diskantknapper har en β hårnål, en variabel løkke region, en β hårnål og en α helix. Den «knoke» av β hårnål og α helix inneholder Cys-x-x-Cys sekvens som er nødvendig for å koordinere Zn ion. Treble clef-fingre danner ofte kjernen i proteinstrukturer, for EKSEMPEL L24E og s14 ribosomale proteiner og RINGFINGERFAMILIEN.

Sinkbånd er litt mindre strukturelt komplekse enn de to andre hovedgruppene. Sinkbånd inneholder to sinkknokler, ofte β hårnål, som koordinerer en sinkion via to cys-rester adskilt av 2-4 andre rester på en knoke, Og En Cys-x-x-Cys på den andre (Hahn og Roberts, 2000). Eksempler på sinkbåndholdige proteiner inkluderer de basale transkripsjonsfaktorene TFIIS og TFIIB som for et kompleks MED RNAPII for å binde DNA, Og npl4-kjerneproteinet som bruker et sinkbånd for å binde ubiquitin(Alam et al ., 2004). Cys2His2, diskantskive fingre og sinkbånd danner flertallet av sink fingre, men det er flere andre mindre grupper som ikke passer pent inn i disse tre.

Praktisk Bruk For Sink Finger Proteiner

Så snart spesifisiteten Av znf proteiner ble forstått, ideen om å lage syntetiske znf proteiner ble fokus for mange bioteknologiske selskaper. Cys2His2 motiver hver gjenkjenne en bestemt nukleotid triplet avhengig av rester på deres α helix. Dette ble antatt å danne en enkel kode som kunne brukes til å gjenkjenne svært spesifikke DNA-sekvenser ved å konstruere spesifikke ZnF-motiver i tandem i et protein. Et annet domene av proteinet kan da tjene noen ønsket biologisk funksjon når ZnF bundet målsekvensen. For eksempel kutte på et bestemt punkt i genomet og sette inn et transgen element. Men akk, det var ikke så enkelt. ZnF anerkjennelse rester har også kryss-anerkjennelse til tilstøtende elementer, og dermed hvert motiv må velges i sammenheng med de rundt det. Disse problemene har nå i stor grad blitt adressert (Urnov et al., 2010). Tilpassede znf-proteiner er nå tilgjengelige for forskere å ta opp sine egne spørsmål. Vær denne teknologien vil bli tiltalende nok til å erstatte mer pålitelige metoder gjenstår å se.

Sink Finger Protein Ytterligere Lesing

Krishna, Ss, Majumdar, I., Og Grishin, N. V. (2003). Strukturell klassifisering av sink fingre: undersøkelse og oppsummering. Nukleinsyrer Res. 31, 532-550.

dette papiret har lagt grunnlaget for vår nåværende klassifisering Og forståelse Av ZnF-strukturen. Det var ansvarlig for å samle proteiner som ikke tidligere var forstått å være sinkfinger.

Wolfe, S. A., Nekludova, L., Og Pabo, C. O. (2000). DNA anerkjennelse Av Cys2His2 sink finger proteiner. Annu. Pastor Biophys. Biomol. Struct. 29, 183-212.

Dette er en eldre gjennomgang,men det gir en god oversikt over funn Og klassifisering Av znf proteiner, spesielt Cys2His2.

Urnov, F. D., Rebar, E. J., Holmes, M. C., Zhang, H. S., Og Gregory, P. D. (2010). Genom redigering med konstruerte sink finger nukleaser. Nat. Pastor Genet. 11, 636-646.

denne anmeldelsen gir mye god informasjon om hvordan syntetiske znf-proteiner kan genereres og går over deres potensielle bruksområder.

• Alam, S. L., Sun, J., Payne, M., Welch, B. D., Blake, B. K., Davis, D. R., Meyer, H. H., Emr, S. D., Og Sundquist, W. i. (2004). Ubiquitin interaksjoner AV nzf sink fingre. EMBO j. 23, 1411-1421.
• Brown, R. S., Sander, C. og Argos, P. (1985). Den primære strukturen av transkripsjonsfaktor TFIIIA har 12 påfølgende gjentakelser. FEBS Lett. 186, 271-274.
• Elrod-Erickson, M., Rould, M. A., Nekludova, L. og Pabo, C. O. (1996). Zif268 protein-DNA-kompleks raffinert ved 1.6 A: et modellsystem for å forstå sinkfinger-DNA-interaksjoner. Struktur 4, 1171-1180.
• Grishin, N. V. (2001). Treble clef finger-et funksjonelt variert sinkbindende strukturmotiv. Nukleinsyrer Res. 29, 1703-1714.
• Hahn, S., Og Roberts, S. (2000). Sinkbåndsdomenene til de generelle transkripsjonsfaktorene TFIIB og Brf: konserverte funksjonelle overflater, men forskjellige roller i transkripsjonsinitiering. Gener Dev. 14, 719-730.
• Laity, Jh, Lee, Bm, Og Wright, Pe (2001). Sink finger proteiner: ny innsikt i strukturelt og funksjonelt mangfold. Curr. Opin. Struct. Biol. 11, 39-46.
• Lee, Ms, Gippert, Gp, Soman, Kv, Case, Da, Og Wright, Pe (1989). Tredimensjonal løsning struktur av en enkelt sink finger DNA-bindende domene. Vitenskap 245, 635-637.
• Michael, S. F., Kilfoil, V. J., Schmidt, M. H., Amann, B. T., Og Berg, J. M. (1992). Metall bindende og folding egenskaper av en minimalistisk Cys2His2 sink finger peptid. Proc. Natl. Acad. Sci. Usa 89, 4796-4800.
• Miller, J., McLachlan, A. D., Og Klug, A. (1985). Gjentatte sinkbindende domener i proteintranskripsjonsfaktoren IIIA fra Xenopus-oocytter. EMBO j. 4, 1609-1614.
• Pavletich, N. P., Og Pabo, C. O. (1991). Zink finger-DNA-anerkjennelse: krystallstruktur Av Et Zif268-DNA-kompleks ved 2.1 A. Science 252, 809-817.
• Urnov, F. D., Rebar, E. J., Holmes, M. C., Zhang, H. S., Og Gregory, P. D. (2010). Genom redigering med konstruerte sink finger nukleaser. Nat. Pastor Genet. 11, 636-646.